以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车设计.pptx

第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛;目录;3;1.1.1 8字的实现原理 ; 的旋转，再通过皮带轮使之与一对锥齿轮运动，使得竖直方向上的运动转化为水平面上的运动，输出端的锥齿轮与凸轮之间通过皮带连接，凸轮的旋转使得推杆做往复运动。 小车的控制转向结构 锥齿轮的运动：由输出的锥齿轮通过带轮把动力传到凸轮轴上，使得凸轮轴旋转，凸轮带动推杆的往复运动就使得小车按预定的8字轨迹形轨迹运动。从而实现8字形的运动要求。 ;1.2 整体方案设计 通过对小车的功能分析，小车需要成功的将重力势能转换为动能、驱动小车自身行走、同时还要能自动避开障碍物。为了方便设计根据小车所要完成的任务将小车划分为五个部分进行模块化设计（车架，原动机构、传动机构、转向机构、微调机构）。为得到最优的设计方案，现在采用扩展性思维设计每一个模块，对每个模块分块设计，在每个模块中寻求多种可行的方案。并在这些方案构思中选择最有方案。;二、方案设计;三、参数的设计 3.1 传动比参数的设定 绳轮式的原动方式产生的转动力矩大，不能够直接带动驱动轮使之向前移动，即得采用降速的方式使得有合适的力矩保持正常工作。 轨迹的参数化：将8字形轨迹近似看成是半圆和正弦曲线组合而成。在cad软件上模拟小车形的8字形运动轨迹。在cad的模拟下就可得出预定轨迹的长度。 正弦曲线 圆 8字 我们假定两个障碍物之间的距离为400+2mm，圆的半径为200mm，所以八字的曲线长度为： AC段：x^2+y^=400 (x0); CB段：y=0.2cos(2.5*3.14x) (0x400); BD段：（x-400)^2+y^2=400 (x400); DA段: y=0.2cos(2.5*3.14x) (0x400); ;凸轮机构的设计; 又因为我们设定的前轮半径为R=100mm，所以前轮的传动比i1为 一个周期的总路程s 前轮的周长C =2387\(100*3.14）=7.5。 ;其他参数的确定 传动比在机械传动系统中，其始端主动轮与末端从动轮的角速度或转速的比值，机构中瞬时输入速度与输出速度的比值称为机构的传动比. （1） 设定后轮的传动比i2=2；齿轮的模数m=1，大齿轮的齿数为40，小齿轮的齿数为20. （2） 最大摆脚a=37° ·;四.分析与总结;;;;;;;;;;;;;;;;;